引路劉半農的後半生和民歌的收集、創作有不解之緣，他之所以走上這條路，和他的出身以及投身於新文化運動關係密切。劉氏出身貧寒，熟悉民間文化；而新文化運動在理論上拋棄了傳統文人的矯揉造作和兒女情長的題材，但是要拿出實在的業績證明它更出色，方可征服人心。這創作的源頭活水哪裡找？顯然，為士大夫和小資們不熟悉乃至蔑視的民間文化是最佳選擇。劉半農不只是一個勇猛的戰士，還是一個敏銳的戰士。由此，他開創了民歌、俗曲收集、整理與創作的輝煌事業。在1918年所作的《中國之下等小說》的演講中，劉半農即肯定了鼓詞、寶卷、唱本等民間文藝、通俗文藝的價值，要求描寫民眾生活、吸取民間文藝和通俗文藝的營養，創造平民文藝。在1927年發表的《國外民歌譯》自序中，劉半農說他之所以喜愛民歌，是因為他「愛闊大，不愛纖細；愛樸實，不愛雕琢；愛爽快，不愛膩滯；愛雋趣的風神，不愛笨頭笨腦的死做」的氣質所決定的。他認為歌謠是最純潔的文學，是自然的天籟，是被廟堂士大夫污染最少的文學，又認為：「歌謠之構成，是信口湊合的，不是精心結構的」。這樣，民歌便於自由抒發情感，而這「正是文學上最重要的一個要素」。
1918年1月底的一天，劉半農對北大國文系主任沈尹默說：「歌謠中也有很好的文章，我們何妨徵集一下呢？」沈尹默表示贊同。第二天，劉半農就將擬好的章程交給北大校長蔡元培，蔡元培批交文牘處，2月1日的《北大月刊》發佈了劉半農草擬的《北京大學徵集全國近世歌謠簡章》，引起強烈反響。「中國徵集歌謠的事業，從此開場了」。歌謠學運動的興起，使全國許多報刊也注意起民歌來。隨後，相繼出現了顧頡剛、鍾敬文、魏建功等早期民間文藝學者搜集和研究民間文藝的大批成果。1919年，劉半農親自採集《江陰船歌》二十首。1925年，又到江陰採集到民歌數十首。1928年，劉半農任中央研究院語言研究所民間文藝組主任時，曾提出對歌謠俗曲、傳說故事、諺語謎語、切口語、叫賣聲的研究計劃。以後，又率領李家瑞等人收集整理俗曲，於1932年出版了《中國俗曲總目稿》，收錄了十一省區的六千多種俗曲曲目。由此，劉半農成為中國新文化運動時期最早倡導民間文藝，親自搜集民間歌謠的重要代表人物。
1925年9月，劉半農結束留學，回到祖國，重返北大擔任國文系教授、國學門導師。他以「扎硬寨，打死仗」的精神繼續著他作為實驗語言學家的事業，把研究方向牢牢地定位在語音上面。劉半農從法國帶了大量的科學儀器回來，他先後發明了聲調推算尺與四聲模擬器，寫成《聲調之推斷及「聲調推斷尺」之製造與用法》和《「四聲模擬器」之創製》等一批專業論文。他把這些器材和發明悉數貢獻出來，因陋就簡地在北大創立了我國第一個語音樂律實驗室，並開設了相關的課程，填補了我國在這方面的空白。劉半農不是一個單純的爬格子的人，而是一個傑出的實驗語言學家，對於實驗他事必躬親，一會去故宮測試所藏古樂器的音律，一會去西北研究民俗，為各地的方言錄音，收集俚曲小調，忙得不亦樂乎。他還和趙元任、錢玄同、黎錦熙等人發起了「數人會」，以討論國語統一問題。成為中國實驗語音學的領路人。
護寶歸國之後，除了在北大任職，1928年劉半農還在古物保管委員會北平分會任職。就在這時，劉半農和美國文化竊賊、不學無術的安得思發生了正面衝突。原來，1928年4月，安得思秘密率領第四次中亞考察團到我國蒙古高原偷偷發掘文物。之前，他曾帶領大隊人馬先後7次在內蒙挖掘文物，每次都把獲得的幾十、幾百箱的文物瞞過國民政府直接運回美國。這一次，安得思又挖了八九十箱文物準備經北京到天津出口，被文物維護會和古物保管委員會查到。因為在他的護照上，只允許他打獵，而未批准他發掘文物。因此，文物被扣留。懷恨在心的安得思慫恿在北平的各洋文報紙痛罵文物與古物兩委員會。說劉半農等人「是妨害文化」、「是中國人不懂科學的表示」。但兩委員會不為所動，談判的結果，安得思被迫將一半的偷盜文物留在中國。
1930年4月，英國文化竊賊斯坦因騙得中國外交部的一張旅遊護照，準備繞過各中國文物保護組直接從印度進入中國西北進行中亞考察，而且計劃和法國探險家哈特組建的「雪鐵龍橫穿亞洲考察隊」在中國新疆會師，共同開掘文物。這一試圖繞開中方的罪惡的文化劫掠行為，激起了劉半農的憤怒，該年5月和12月他兩次上文國民政府，要求阻止斯坦因的非法行徑。這次努力沒有白費，次年，斯坦因便被中國國民政府驅逐出境。
至交劉半農出現在周作人的視野裡，大約在《新青年》紅火的初期。那時陳獨秀已把《新青年》移至北京，劉半農也隨之從上海趕到了燕京之地。他此前在軍隊裡做過文書，後任上海《中華新報》和《紅玫瑰》的記者。因為投稿於《新青年》，遂結識了陳獨秀，所以他的北上，和《新青年》很有些關係。查周作人的日記，記載的和劉半農的交往甚多。在周作人1918年的日記中，友人出現最多的是錢玄同，次為陳獨秀和劉半農。所談多為學問之事，如小說研究、兒歌研究等等。周作人曾送劉半農日本詩集等書，劉氏亦借雜書予周作人。
周作人曾這樣描述劉半農：
「君狀貌英特，頭大，眼有芒角，生氣勃勃，至中年不少衰。性果毅，耐勞苦。專治語音學，多所發明；又愛好文學美術，以餘力照相，寫字，作詩文，皆精妙。與人交遊，和易可親，喜詼諧，老友或戲謔為笑；及今思之，如君之人已不可再得。」「他不裝假，肯說話，不投機，不怕罵，一方面卻是天真爛漫，對什麼人都無惡意。」
看劉半農的文章，談到周作人的地方也很多，並有一種親情在裡面。1921年5月20日，劉氏在倫敦致信周作人，請其為新編《瓦釜集》作序，文中說：
「我現在要求你替我做一篇序，但並不是一般出版物上所要求的恭維的序。恭維一件事，在施者是違心，在受者是有愧，究竟何苦！我所要求的，是你的批評；因為我們兩人，在做詩上所嘗的甘苦，相知得最深，你對於我的詩所下的批評，一定比別人分外確當些……我希望你為友誼的緣故做我的朋友，這是我請你做我的朋友，這是我請你做序的一個條件。」
劉氏還在《記硯兄之稱》一文中，談及了與周作人的友情：
「余與知堂老人每以硯兄相稱，不知者或以為兒時同窗友也，其實余二人相識，余已二十七，豈明已三十三，時余穿魚皮鞋，猶存上海少年滑頭氣，豈明則蓄濃髯，戴大絨帽，披馬伕式大衣，儼然一俄國英雄也。越十年，紅胡入關主政，北新封，《語絲》停，李丹忱捕，余與豈明同避菜廠胡同一友人家。小廂三楹，中為膳食所，左為寢室，席地而臥，右為書室，室僅一桌，桌僅一硯。寢，食，相對枯坐而外，低頭共硯寫文而已，硯兄之稱自此始。居停主人不許多友來視，能來者余妻豈明妻而外，僅有徐耀辰兄傳遞外間消息，日或三四至也，時為民國十六年，以十月二十四日去，越一星期歸，今日思之，亦如夢中矣。」
趣聞1934年3月劉半農出席一次音樂會，李抱忱演唱了《教我如何不想她》，得到滿堂彩。歌者隨後熱情地介紹說歌詞的作者也在場，劉半農被迫登場，就在這時，他聽到一位女士悄悄地說：「原來是這樣一個老頭兒！」劉半農因此特地寫了一首打油詩：「教我如何不想他？請進門來喝杯茶。原來如此一老叟，教我如何再想他？」
劉半農十分樂於助人，對酷愛學習的人更是愛護。1919年1月，有位姓方的朋友（在家排行老六）向他借兩本書，一本是瑞典的《灘簧日記》，另一本是收有高爾基等人作品的英文版蘇聯小說集。他欣然同意，熱情地將書寄出，還附了一封意味深長，饒有風趣的回信：
（生）咳，方六爺呀，方六爺。（唱西皮慢板）你所要，借的書，我今奉上。這其間，一本是，俄國文章，那本是，瑞典國，小曲灘簧。只恨我，有了它，一年以上，都未曾，打開來，看過端詳。（白）如今你提到它，（唱）不由得，小半農，眼淚汪汪。（白）咳，半農呀，半農呀，你真不用功也。（唱）但願你，將它去，莫辜負它，拜一拜，手兒呵，你就借去了罷。
這封信用戲曲的形式寫成，輕鬆幽默，情趣盎然。雖有不少遊戲成分，但寓意於笑談之中，耐人尋味。作者對自己買書久不看，讀書不用功，深感內疚，嚴厲自責，對別人頗有勸戒作用。
劉半農提倡俗文學，曾編「罵人專輯」，在《北京晨報》上刊登啟事，徵求「國罵」，並不惜以身試罵。先是趙元任用湖南、四川、安徽等地的方言將他罵了一頓又一頓，隨後周作人也用紹興話將他痛罵一通……到了他去上課時，學生們也在課堂上用各種方言輪番罵他。
名詩
教我如何不想她
天上飄著些微雲，
地上吹著些微風。
啊！
微風吹動了我的頭髮，
教我如何不想她？
月光戀愛著海洋，
海洋戀愛著月光。
啊！
這般蜜也似的銀夜。
教我如何不想她？
水面落花慢慢流，
水底魚兒慢慢游。
啊！
燕子你說些話？
教我如何不想她？
枯樹在冷風裡搖，
野火在暮色中燒。
啊！
西天還有些兒殘霞。
教我如何不想她？